DE219332C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

JvI 219332 KLASSE 42/. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Januar 1908 ab.

Eine der bequemsten Methoden zur quantitativen Bestimmung des Zuckergehalts im Harn ist bekanntlich die der Vergärung eines Harnhefegemisches und Messung der bei der Gärung entwickelten Kohlensäuremenge. Es geschieht dies bei den bestehenden Gärungs - Saccharometern (nach Einhorn, L oh η s t e i η u. a.)" dadurch, daß man das Gemisch in dem einen (eventuell zu einer Kugel erweiterten) Schenkel eines U-förmig gebogenen Glasrohres, dessen anderer Schenkel mit Quecksilber oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt ist, unterbringt. Die Menge der entwickelten Kohlensäure und damit der Zuckergehalt des untersuchten Harnes ist dann an dem Stande der Flüssigkeitskuppe auf einer im Glas eingeätzten oder hinter. letzterem angebrachten Skala ablesbar.

Ferner ist es bekannt, den bei der Zuckervergärung auftretenden Kohlensäureüberdruck mit einem Manometer zu messen.

Die sich auf dem erstgenannten Prinzip aufbauenden Gärungs-Sacchärometer leiden an einer Anzahl von Übelständen, welche jeder für sich dem Fachmann, d. h. dem Arzt, Apotheker, Chemiker usw. das Arbeiten mit der Gärungsmethode wesentlich erschweren, dem Laien jedoch eine Bestimmung des Zuckergehaltes unmöglich machen. Daß letzterer Umstand von großer Bedeutung ist, erhellt»aus der allgemein bekannten Tatsache, daß Diabetiker von ganz besonders großer Ängstlichkeit in bezug auf Fortschritt oder Rückgang ihrer Krankheit sind, und wenn die Untersuchungen nicht so kostspielig wären, · am liebsten Tag für Tag ihren Harn auf den Zuckergehalt hin untersuchen ließen. Von großem Vorteil wäre es daher, einen Apparat zu besitzen, welcher es auch dem Laien gestattet, ohne Vorkenntnisse und ohne Übung selbst Zuckerbestimmungen vorzunehmen. Die oben beschriebene, heute am meisten angewandte Methode gestattet dies nicht, da sie, wie schon erwähnt, eine Reihe von Eigenschaften besitzt, die das Arbeiten mit ihr schwierig gestalten, so daß nur der mit chemischen Arbeiten Vertraute sich ihrer bedienen kann.

Zunächst sind die betreffenden Instrumente sehr zerbrechlich, da sie Glasbläserarbeit sind und in der Ausführung als Präzisionsgärungs-Saccharometer stets Quecksilber enthalten. Schon dieser Umstand schließt die Benutzung durch den Laien so gut wie ganz aus. Ferner sind die Apparate nach der Benutzung nur sehr schwer zu reinigen. Zu letzterem Zweck ist es nötig, mit Löschpapier oder Watte, die man um einen Draht wickelt, in das Innere der Glaskugel einzudringen und das . vergorene Harnhefegemisch aufzusaugen. Eine vollkommene Säuberung erzielt man jedoch auf diesem Wege fast nie. Außerdem zerbricht das Instrument meist bei den Versuchen, die Reinigung gründlicher zu gestalten, eine Tatsache, über die von den Ärzten und Chemikern immer wieder zahlreiche Klagen laut werden.

Um eine, wirklich genaue Messung zu ermöglichen, ist es ferner nötig, daß die Angaben des Apparates nicht von der Temperatur abhängig

sind; das ist aber bei den existierenden Apparaten, die auf eine bestimmte Temperatur geeicht sind, nicht der Fall, vielmehr darf bei ihnen die Ablesung nur bei der einen einzigen Temperatur, auf die sie geeicht sind (meistens 20° C.), vorgenommen werden, was in der Regel die Benutzung eines temperierten Wasserbades nötig macht. Da die bei der Vergärung entstehende Kohlensäure sich zwischen einem

ίο festen Verschluß gegen die Atmosphäre hin und der beweglichen Quecksilbersäule befindet, so bewegt sie bei Temperaturänderungen infolge Ausdehnung oder Zusammenziehung die Säule der Meßflüssigkeit aufwärts oder abwärts, wodurch die Angaben des Instrumentes unrichtige werden, Dies sind die wesentlichen Nachteile der existierenden Apparate.

Was die Methode der Messung des Kohlensäureüberdrucks vermittels -eines Manometers betrifft, so würde diese, auf die Harnzuckervergärung angewandt, schon einige Vorteile gegenüber der anderen Methode bieten. Doch ist es unmöglich, sie direkt auf die Harnzuckerbestimmung zu übertragen, und zwar aus folgenden Gründen:

Bei der Vergärung des Harnzuckers handelt es sich darum, den Zuckergehalt auf Bruchteile von -Prozenten, d. h. sehr geringen Mengen, genau festzustellen. Von einem Apparat, der dies leisten soll, ist daher zu verlangen, daß er lediglich auf den entstehenden Kohlensäureüberdruck reagiert, dagegen nicht auf andere äußere Einflüsse, da letztere, auch wenn sie noch so klein' sind, doch Ablesungsfehler zur Folge hätten, die das durch die Kleinheit der zu messenden Quantität geforderte Maß der genauen Ablesung weit überschreiten würden. Zu derartigen Einflüssen gehört zunächst der äußere Luftdruck, der von Tag zu Tag wechselt und seinen Einfluß auf die Manometer- bzw. die manometer- oder aneroidbarometerartige Vorrichtung dadurch geltend macht, daß der Nullpunkt sich von Tag zu Tag, unter Umständen gar von Stunde zu Stunde ändert. Außer- dem reagiert ein derartiger Apparat genau wie die erwähnten Saccharometerkonstruktionen dadurch auf Temperaturänderungen, daß die vom Apparat eingeschlossenen Luftmengen sich aus-. dehnen bzw. zusammenziehen, wodurch der Gasdruck im Apparat sich ändert und die Zeigerstellung in dem einen oder anderen Sinne beeinflußt wird. Ein weiterer Umstand, der die Verwendung einer derartigen Einrichtung zur quantitativen Messung des Harnzuckergehalts unmöglich macht, ist dadurch gegeben, daß Säurepartikelchen, welche bei der Kohlensäureentwicklung mit nach oben gerissen werden, in den Mechanismus des Apparates gelangen und dort Verrostung usw. hervorrufen.

Die nachstehend beschriebene Erfindung stellt nun eine Konstruktion dar, welche die Nachteile, welche die beiden beschriebenen Konstruktionsarten in sich bergen, beseitigt.

Das in der Zeichnung dargestellte Aneroid-Saccharometer enthält als messendes Organ eine Membran a, durch welche das ganze Instrument in zwei vollkommen voneinander geschiedene gleiche Räume zerlegt wird. Der untere Raum dient zur Aufnahme des Harrihefegemisches und nimmt die bei der Vergärung entstehende Kohlensäure auf. Gegen die Atmosphäre kann er durch eine Gummidichtung oder ähnliches abgeschlossen werden. Der obere Raum b enthält die eigentliche Meßeinrichtung, d. h. eine beliebig ausgestaltete Einrichtung zur Übertragung der Membrandurchbiegungen auf den Zeiger' z, und eine Skala s, die von oben her abgelesen werden kann. Zu diesem Zwecke besteht der obere Teil des »Meßgefäßes« 0 aus Glas. An einer beliebigen Stelle des Meßgefäßes ist ein verschließbarer Hahn h angebracht, der es gestattet, das Meßgefäß zeitweilig mit der Außenatmosphäre in Verbindung zu setzen.

Die Handhabung des Instrumentes gestaltet sich nun folgendermaßen: Man öffnet das untere Gefäß, füllt in dasselbe die zu untersuchende Harnprobe und fügt eine Einheitspastille einer Reagenzsubstanz hinzu; dann verschließt man wieder das untere Gefäß, und die Vergärung des im Harn enthaltenden Harnzuckers kann beginnen. Wie zahlreiche eingehende Versuche gezeigt haben, setzt die Vergärung erst etwa fünf Minuten nach Füllung des Untersuchungsgefäßes ein, so daß dem Untersucher Zeit genug bleibt, das Gefäß wieder sorgfältig zu verschließen, ohne daß inzwischen eine Vergärung und damit Entwicklung von Kohlensäure stattfindet. Die Angaben des Instrumentes sind somit praktisch absolut unabhängig von der größeren oder geringeren Geschicklichkeit des Untersuchers und der Schnelligkeit, mit welcher er nach der Beschickung des Instrumentes dasselbe wieder verschließt. Nachdem die zur Atmosphäre führende öffnung verschlosen ist und das Instrument etwa 4 bis 6 Stunden sich selbst überlassen gewesen ist, liest man auf der Skala des Instrumentes den Zuckergehalt der Harnprobe direkt in Prozenten ab.

Durch die Verwendung einer Membran zur Übertragung der Druckänderungen sind folgende Vorteile erreicht: Zunächst ist es unmöglich gemacht, daß Säurepartikelchen in die empfindlichen Teile des Anzeigemechanismus gelangen. Ferner übt das Schwanken des äußeren Luftdruckes keinerlei Einfluß auf die Lage des Nullpunktes aus, da stets dann, wenn vor der Messung der Hahn h für einen Augenblick geöffnet wird, sich in beiden Hälften des Apparates der gleiche Luftdruck herstellt, so daß stets der Zeiger sich auf Null einstellt.

Während der Messung selbst sind jedoch beide Gefäßhälften gegen die Atmosphäre abgeschlossen, so daß auch dann jeder Einfluß der atmosphärischen Druckänderungen ausgeschlossen ist. Endlich reagiert der Apparat nicht mehr auf Temperaturänderungen, und zwar aus dem Grunde, weil bei geeigneten Abmessungen der beiden Gefäßhälften, nämlich dann, wenn die Volumina einander gleich sind,

ίο sie sich bei jeder Temperaturänderung um den gleichen Betrag ausdehnen oder zusammenziehen; jedoch sind die Richtungen der beiderseitigen Volumenänderungen einander entgegengesetzt, so daß sie sich gegenseitig aufheben und die Zeigerstellung dadurch keinerlei Beeinflussung erfährt. Diese Unempfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen stellt ebenfalls gegenüber den bestehenden Saccharometerkonstruktionen einen wesentlichen Vorteil dar, ferner aber weist der Apparat diesen gegenüber noch den Vorzug auf, daß er jedem Laien gestattet, ohne jede Vorübung und ohne irgendwelche Vertrautheit mit chemischen Arbeiten die quantitative Zuckerbestimmung selbst auszuführen. Nach der Messung kann das Gefäß c zur Reinigung einfach unter die Wasserleitung gehalten werden, da schon durch diese einfache Manipulation eine vollkommene Reinigung des Apparates erzielt wird. Ferner ist der Apparat unzerbrechlich, da er keinerlei Glasröhren, kein Quecksilber usw. enthält. Der Zuckergehalt ist endlich direkt durch eine Zeigerstellung, wie bei technischen Meßinstrumenten, ablesbar, was für den Laien von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist, da dieser nicht an die wissenschaftliche Methode der Ablesung mittels eines Flüssigkeitsmeniskus gewohnt ist.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche: . .

   i. Aneroid-Saccharometer zum Messen

   des bei der Harnzuckervergärung auftretenden Kohlensäureüberdrucks vermittels eines Membranmanometers, gekennzeichnet durch ein Gefäß, das durch eine elastische Membran (α) in zwei vollkommen voneinander getrennte Räume zerlegt ist, von denen der eine zur Aufnahme der Untersuchungssubstanz dient und der andere die Anzeigevorrichtung für die Durchbiegung der Membran enthält.
2. 2. Aneroid-Saccharometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Anzeigevorrichtung enthaltende Raum durch eine verschließbare Öffnung (Hahn ο. dgl.) mit der Atmosphäre zu dem Zwecke in Verbindung steht, in diesem Raum den gleichen Luftdruck wie in dem die Untersuchungssubstanz enthaltenden Raum herzustellen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.